Zookeeper分散式過程協同技術 - 群首選舉
Zookeeper分散式過程協同技術 - 群首選舉
群首概念
群首為叢集中伺服器選擇出來的一個伺服器，並被叢集認可。設定群首目的在與對客戶端所發起的狀態變更請求進行排序，包括：create、setData、delete操作。群首將每一個請求轉換為一個事務並將事務傳送給追隨者，確保叢集按照群首確定的順序接受並處理這些事務。
Zookeeper事務
Zookeeper伺服器會在本地處理只讀請求（例如：exists、getData、getChildren）。如果一臺伺服器接收到客戶端的getData請求，伺服器讀取該狀態資訊，並將這些資訊返回客戶端。由於伺服器在本地處理讀請求，所以在處理以只讀請求為主要負載時，效能會比較高。
那些會改變狀態的客戶端請求（create、delete、setData）將會被轉發給群首，由群首執行相應的請求，完成狀態的更新，這就是Zookeeper的事務。
選舉過程
每個伺服器啟動後進入LOOKING狀態，伺服器之間進行通訊來選舉一個群首，通過資訊交換對群首選舉達成共識。在本次選舉中勝出的伺服器將進入LEADING狀態，而叢集中其他伺服器將進入FOLLOWING狀態。
群首選舉訊息（leader election notifications）或簡單的稱為通知。當一個伺服器進入LOOKING狀態就會向叢集中的每一個伺服器傳送一個通知訊息。訊息中包含該伺服器的投票資訊。
投票資訊包含伺服器識別符號（sid）和最近執行的事務的zxid資訊，例如投票資訊（1,5）代表機器ID為1，最近執行的事務zxid為5。
zxid為一個long型（64位）整數，分為2部分：時間戳部分和計數器部分，每個部分為32位。
當一個伺服器收到一個投票資訊，該伺服器將會根據以下規則修改自己的投票資訊：
- 將接受的voteId和voteZxid作為一個識別符號，並獲取接收方當前的投票中的zxid，用myZxid和mySid表示接收方伺服器自己的值。
- 如果（voteZxid > myZxid）或者（voteZxid = myZxid 且 voteId > mySid）,保留當前的投票資訊。
- 否則，修改自己的投票資訊，將voteZxid賦值給myZxid，將voteId賦值給mySid。
當一個伺服器收到的仲裁數量的伺服器發來的投票資訊都一樣時，就表示群首選舉成功，如果被選舉的群首為某個伺服器自己，該伺服器將會開始行使群首角色，否則就會成為一個追隨者並嘗試連線被選舉的群首伺服器。一旦連線成功，追隨者和群首之間將會進行狀態同步，在同步完成後，追隨者才可以處理新的請求。
通過例子來演示選舉過程，三臺伺服器在分別傳送出不同的選舉投票資訊，其投票值包含伺服器的識別符號和最新的zxid。每個伺服器都會收到另外兩個伺服器傳送的投票資訊，在第一輪之後，伺服器S2和S3將會改變其投票資訊為（1,6），之後伺服器S2和S3在改變投票資訊之後會發送新的通知訊息，S1伺服器在接收到仲裁數量的通知訊息擁有一樣的投票資訊，最後S1被選舉出為叢集的群